5.1 有机高分子合成方法 (举一反三专项训练,黑吉辽蒙专用) 【上好课】 化学人教版选择性必修3
2026-04-01
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修3 有机化学基础 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 合成高分子的基本方法 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 合成有机高分子化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区,辽宁省,吉林省,黑龙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.13 MB |
| 发布时间 | 2026-04-01 |
| 更新时间 | 2026-04-01 |
| 作者 | gjn111 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-04-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57137089.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
5.1合成高分子的基本方法
题型01 有机高分子化合物
题型02 加成聚合反应(加聚反应)
题型03 缩合聚合反应
题型04 加聚反应和缩聚反应的比较
题型01 有机高分子化合物
1.概念:由许多低分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。
2.特点
(1)高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在104以上;高分子的相对分子质量没有明确的数值,只是一个平均值
(2)高分子化合物都是混合物,无固定的熔、沸点
(3)合成原料都是低分子化合物
(4)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的
3.合成高分子的基本方法:加成聚合反应与缩合聚合反应
4.合成高分子的有关概念
(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物
(2)高聚物:由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物
(3)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元
(4)聚合度:高分子链中含有链节的数目,通常用n表示
(5)聚合物的平均相对分子质量:聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n
如:聚乙烯()中的单体为CH2==CH2,链节为-CH2-CH2-,n为聚合度,聚合物的平均相对分子质量为28n
5.有机高分子化合物与低分子有机物的区别
有机高分子化合物
低分子有机物
相对分子质量
高达10000以上
1000以下
相对分子质量的数值
平均值
明确数值
分子的基本结构
由若干个重复结构单元组成
单一分子结构
性质
物理、化学性质有较大差别
联系
有机高分子化合物是以低分子有机物为原料经聚合反应得到的
【典例1】(21-22高二下·内蒙古赤峰·期中)化学与人类生活、生产、科技、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A.“熔喷布”可用于制作N95型口罩,生产“熔喷布”的主要原料是聚丙烯,它属于纯净物
B.中科院首次实现了合成淀粉,淀粉、蛋白质是人体必需的高分子营养物质
C.燃煤中加入主要是为了减少温室气体的排放和酸雨的形成
D.T-碳是一种新型三维碳结构晶体,与互为同位素
1.(22-23高二下·辽宁大连·期末)下列说法错误的是
A.低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,分子间作用力较小,软化温度较低
B.制作宇航服通常会用到聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯与溴水不能发生加成反应
C.由于碳碳单键可以发生旋转,故一般的高分子材料具有一定的弹性
D.顺丁橡胶的硫化交联程度越大,弹性和强度越好
2.(21-22高二下·辽宁沈阳·阶段练习)下列有关有机物的结构性质的叙述中不正确的是
①分子式为,且属于醇的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
②乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
③分馏、干馏都是物理变化,裂化、裂解都是化学变化
④酚醛树脂、聚乙烯、光导纤维都属高分子化合物
⑤核磁共振氢谱法、红外光谱法、紫外光谱法均可用于有机物的鉴别
⑥聚乙烯、石油、汽油、煤、煤焦油都是混合物
A.②③④ B.①③④⑥ C.②③④⑥ D.①②③④
3.(19-20高一下·辽宁抚顺·期中)苯乙烯的结构简式如下,它是是合成聚苯乙烯的化工原料,下列有关说法正确的是
A.苯乙烯分子中所有原子不可能在同一平面内
B.苯乙烯和聚苯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.苯乙烯、聚苯乙烯均为纯净物
D.聚苯乙烯的结构简式可写为
题型02 加成聚合反应(加聚反应)
1.定义:在一定条件下,通过相互加成的方式连接成链状的高分子的反应称为加成聚合反应,简称加聚反应
一定条件下,由含有不饱和键的相对分子质量小的低分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应
2.加成聚合反应的特点
(1)单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物,如:烯、二烯、炔等含不饱和键的有机物
(2)反应只生成高聚物,反应的过程中没有小分子物质生成,原子利用率为100%
(3)聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同
(4)聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍
3.加聚产物的书写
加聚反应本质上是加成反应,在书写加聚产物时要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链,写在主链的垂直位置上
4.加聚反应的常见类型
(1)一种烯烃单体的聚合反应:
乙烯加聚
丙烯加聚
丙烯酸加聚
(2)一种二烯烃单体的聚合反应:
1,3-丁二烯加聚
天然橡胶的合成
(3)不同烯烃的聚合(共聚)反应:
乙烯、丙烯(1∶1)共聚
(4)烯烃和二烯烃的聚合反应:
丙烯与1,3-丁二烯(1∶1)共聚
(5)碳碳三键的加聚反应
HC≡CH加聚
5.加聚产物单体的判断方法
总的原则:聚合物主链上无双键,两个碳原子为一单元,单键变双键,单烯烃即可被还原;聚合物主链上有双键,四个碳原子为一单元,双键在中间,单、双键互变,二烯即可被还原
(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其单体必为一种,将两个半键闭合即得对应单体
如:的单体是CH2==CH-CH3
(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为两种。以两个碳原子为单元断开,然后分别将两个半键闭合即得对应单体
如:的单体是CH2==CH2和CH3-CH==CH2
(3)凡链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键()结构的聚合物,双键前后各两个碳原子划线断开,形成共轭二烯烃结构,其规律是“见双键,四个碳;无双键,两个碳”,划线断开。然后将单键变双键,双键变单键即得对应单体
如:的单体是CH2==CH-CH==CH2和
(4)凡链节主链上有多个碳原子(n>2),且含有碳碳双键的聚合物,若采用“见双键,四个碳”的断键方式,链节主链两边分别剩下1个碳原子,无法构成含双键的单体时,则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应
如:的单体是CH≡CH、CH2==CH2、
【典例2】(2026·辽宁·一模)有机物R的聚合产物具有“化学可循环性”以及“可修饰性”,可用于制备生物医用材料。已知R有如下反应:
下列说法错误的是
A.R生成P的反应类型是加聚反应 B.R生成Q的反应类型为缩聚反应
C.P和Q均可以通过化学反应形成网状结构 D.P、R、Q均含有酯基
1.(24-25高二下·辽宁大连·期末)下列化学用语描述错误的是
A.为非极性分子
B.的名称是邻甲基苯甲酸
C.羟甲基苯酚分子中最多有14个原子共平面
D.聚乙炔的结构简式是:
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是
A.Ⅰ有2种官能团 B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
C.常温下Ⅱ为固态 D.该反应为缩聚反应
3.(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)下列说法正确的是
A.医用口罩的过滤层主要材质是聚丙烯其结构简式为
B.的系统命名为:甲基丁炔
C.分子的空间结构模型:
D.顺式聚异戊二烯的结构简式:
题型03 缩合聚合反应
1.定义:由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应)
2.缩聚反应的特点
(1)单体分子中至少含有两个官能团(如-OH、-COOH、-NH2、-X等)
(2)缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成
(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同
(4)缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,如:
3.缩聚产物的书写
(1)书写缩聚物的结构简式时,要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,而加聚物的端基不确定,通常用横线“-”表示。如:
(2)书写缩聚反应的方程式时,单体的计量数与缩聚物结构简式的小角标要一致;要注意小分子的计量数。一般由一种单体进行的缩聚反应,生成小分子的计量数为n-1;由两种单体进行的缩聚反应,生成小分子的计量数为2n-1
4.缩聚反应的常见类型
(1)聚酯类(-OH与-COOH间的缩聚)
羟基酸缩聚
(乳酸缩聚)
醇酸缩聚(乙二酸和乙二醇缩聚)
(2)聚氨基酸类 (-NH2与-COOH间的缩聚)
羟基酸缩聚
(乳酸缩聚)
(3)胺酸缩聚 (-NH2与-COOH间的缩聚)——H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH缩聚:
(4)酚醛树脂类——苯酚和甲醛缩聚
5.缩聚产物单体的判断方法
总的原则:链节上存在或或结构的聚合物为缩聚产物。缩聚产物寻找单体的方法为:将链节上的或水解,在上补充-OH形成-COOH,在-O-或-NH-上补充H,形成-OH或-NH2,即可得到对应单体
(1)若链节中含有以下结构,、、,其单体必为一种,去掉中括号和n即为单体,如:的单体为HO-CH2CH2-OH,的单体为
HO-CH2CH2-COOH
(2)若链节中含有部分,则单体为羧酸和醇,将中C-O单键断开,去掉中括号和n,左边加羟基,右边加氢即为单体
如:的单体为HOOC-COOH和HOCH2CH2OH
(3)若链节中含有部分,则单体一般为氨基酸,将中C-N单键断开,去掉中括号和n,
左边加羟基,右边加氢即为单体
如:的单体为H2NCH2COOH和
(4)凡链节中含有酚羟基的结构,单体一般为酚和醛,如:的单体为和HCHO
【典例3】(24-25高二下·辽宁·期末)合成聚合物P,将反应物一次全部加入密闭的反应釜中,转化过程包含三个阶段,第一阶段最先发生,速率最快,第二阶段、第三阶段依次发生,速率逐渐减慢。
下列说法错误的是
A.第一阶段中伴随着酰胺基的破坏和形成
B.若升高温度,第二阶段的反应速率增加程度最大
C.聚合物P中含有3种官能团
D.取聚合物P在酸性条件下完全水解,最多得
1.(2025·黑龙江·一模)尼龙-66因良好的耐热性和耐油性广泛应用于汽车发动机周围机械零件和易受热电子电气制品零部件制造。尼龙-66结构如下图,下列说法正确的是
A.可用己酸和己胺通过加聚反应制备
B.尼龙-66的重复单元中含有3种官能团
C.1 mol该高分子最多能和n mol NaOH反应
D.每生成1 mol该高分子,同时生成(2n-1) mol H2O
2.(23-24高二下·辽宁·阶段练习)科学家成功制得新型可循环高分子材料,其合成路线如图所示。下列说法正确的是
A.反应①中,标记*的碳原子被氧化
B.反应②的类型为缩聚反应
C.聚合物Ⅰ可以通过水解反应降解为小分子
D.聚合物Ⅰ与聚合物Ⅱ均可通过适当的化学反应形成网状结构的高分子材料
3.(23-24高三上·辽宁沈阳·期中)下列化学用语的表达错误的是
A.分子的VSEPR模型:四面体形
B.用离子方程式表示溶于烧碱溶液:
C.甲烷分子中C-H之间的键为键
D.用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
题型04 加聚反应和缩聚反应的比较
加聚反应
缩聚反应
相同
①单体是相对分子质量小的有机物;②生成物有高分子化合物;③单体可相同,也可不相同
单体结构
单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)
单体为含有两个或两个以上官能团(如-OH、-X、-COOH、-NH2等)的化合物
单体种类
含碳碳双键或碳碳三键的有机物等
酚和醛,二元醇、二元酸、氨基酸
反应机理
反应发生在不饱和键上
反应发生在不同的官能团之间
聚合方式
通过不饱和键上的加成连接
通过缩合脱去小分子而连接
反应特点
单体中含有不饱和键是加聚反应的必要条件,打开不饱和键,相互连成长碳链
单体通常含有两个或两个以上能够相互作用的官能团,如-NH2、-OH、-COOH;官能团与官能团间缩去一个小分子,逐步缩合
生成物
只生成高聚物,没有副产物产生
生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、HCl等)
聚合物特征
高聚物与单体具有相同的组成
高聚物和单体具有不同的组成
高分子相对分子质量
是单体相对分子质量的整数倍,即:r=Mr(单体)×n(聚合度)
是单体的相对分子质量与缩去分子(小分子)的相对分子质量之差的n倍,即:r<[Mr(单体)×n(聚合度)]
【典例4】(24-25高二下·辽宁·期末)PET塑料是目前化工领域最主要的合成原材料,一种合成PET的方法如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为加聚反应 B.BHET能发生水解反应和消去反应
C.EG为 D.PET可用于长时间保存强酸、强碱性物质
1.(23-24高二下·辽宁鞍山·期末)高分子M和N的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A.物质A中含有一种官能团
B.试剂B为
C.反应①为加聚反应,反应②为缩聚反应
D.用甘油(丙三醇)代替试剂B,可得到网状结构的高分子
2.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物,为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如图下列说法错误的是
A.反应①中有氮元素的单质生成
B.反应②的副产物不可能是网状结构的高分子
C.在酸性或碱性的水溶液中,聚合物P的溶解程度比在水中的大
D.反应②中聚合物和E的化学计量数之比为2:n
3.(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关上述化合物说法错误的是
A.Y和Z中均存在顺反异构现象
B.X、Y、Z三种物质被酸性KMnO4溶液氧化后的产物相同
C.Y既可以发生加聚反应又可以发生缩聚反应
D.X和Y均能使溴水褪色且原理相同
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5.1合成高分子的基本方法
题型01 有机高分子化合物
题型02 加成聚合反应(加聚反应)
题型03 缩合聚合反应
题型04 加聚反应和缩聚反应的比较
题型01 有机高分子化合物
1.概念:由许多低分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。
2.特点
(1)高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在104以上;高分子的相对分子质量没有明确的数值,只是一个平均值
(2)高分子化合物都是混合物,无固定的熔、沸点
(3)合成原料都是低分子化合物
(4)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的
3.合成高分子的基本方法:加成聚合反应与缩合聚合反应
4.合成高分子的有关概念
(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物
(2)高聚物:由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物
(3)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元
(4)聚合度:高分子链中含有链节的数目,通常用n表示
(5)聚合物的平均相对分子质量:聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n
如:聚乙烯()中的单体为CH2==CH2,链节为-CH2-CH2-,n为聚合度,聚合物的平均相对分子质量为28n
5.有机高分子化合物与低分子有机物的区别
有机高分子化合物
低分子有机物
相对分子质量
高达10000以上
1000以下
相对分子质量的数值
平均值
明确数值
分子的基本结构
由若干个重复结构单元组成
单一分子结构
性质
物理、化学性质有较大差别
联系
有机高分子化合物是以低分子有机物为原料经聚合反应得到的
【典例1】(21-22高二下·内蒙古赤峰·期中)化学与人类生活、生产、科技、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A.“熔喷布”可用于制作N95型口罩,生产“熔喷布”的主要原料是聚丙烯,它属于纯净物
B.中科院首次实现了合成淀粉,淀粉、蛋白质是人体必需的高分子营养物质
C.燃煤中加入主要是为了减少温室气体的排放和酸雨的形成
D.T-碳是一种新型三维碳结构晶体,与互为同位素
【答案】B
【详解】A.聚丙烯是合成高分子化合物,聚合度n值为不确定值,所以聚丙烯属于混合物,故A错误;
B.淀粉、蛋白质都是人体必需的天然高分子营养物质,故B正确;
C.燃煤中加入氧化钙主要是为了二氧化硫的排放,减少酸雨的形成,但不能减少温室气体二氧化碳的排放,故C错误;
D.T—碳与C60是碳元素形成的不同种单质,互为同素异形体,不互为同位素,故D错误;
故选B。
1.(22-23高二下·辽宁大连·期末)下列说法错误的是
A.低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,分子间作用力较小,软化温度较低
B.制作宇航服通常会用到聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯与溴水不能发生加成反应
C.由于碳碳单键可以发生旋转,故一般的高分子材料具有一定的弹性
D.顺丁橡胶的硫化交联程度越大,弹性和强度越好
【答案】D
【详解】A.低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力小,软化温度和密度也就较低,故A正确;
B.聚四氟乙烯中不含碳碳双键,不能与溴水发生加成反应,故B正确;
C.碳碳单键可以围绕键轴旋转,所以高分子化合物都具有一定的弹性,故C正确;
D.橡胶硫化程度越高,强度越大,弹性越差,故D错误;
故选:D。
2.(21-22高二下·辽宁沈阳·阶段练习)下列有关有机物的结构性质的叙述中不正确的是
①分子式为,且属于醇的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
②乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
③分馏、干馏都是物理变化,裂化、裂解都是化学变化
④酚醛树脂、聚乙烯、光导纤维都属高分子化合物
⑤核磁共振氢谱法、红外光谱法、紫外光谱法均可用于有机物的鉴别
⑥聚乙烯、石油、汽油、煤、煤焦油都是混合物
A.②③④ B.①③④⑥ C.②③④⑥ D.①②③④
【答案】A
【详解】①分子式为C4H10O,属于醇的同分异构体有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(CH3)CH2OH、CH3CH2CH(CH3)OH、C (CH3)3OH等4种,①正确;
②聚乙烯中没有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,②错误;
③干馏是隔绝空气加强热使之分解,是化学变化,③错误;
④光导纤维的主要成分是SiO2,属于无机非金属材料,④错误;
⑤核磁共振氢谱法、红外光谱法、紫外光谱法是常用有机物结构的仪器测定方法,⑤正确;
⑥聚乙烯、石油、汽油、煤、煤焦油都是由多种物质组成的混合物,⑥正确;由此可得描述错误的序号有②③④;
答案选A。
3.(19-20高一下·辽宁抚顺·期中)苯乙烯的结构简式如下,它是是合成聚苯乙烯的化工原料,下列有关说法正确的是
A.苯乙烯分子中所有原子不可能在同一平面内
B.苯乙烯和聚苯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.苯乙烯、聚苯乙烯均为纯净物
D.聚苯乙烯的结构简式可写为
【答案】D
【详解】A.苯乙烯分子中有苯环结构和碳碳双键结构,均为平面结构,两个平面间以碳碳单键相连,碳碳单键可以旋转,所以苯乙烯分子中所有原子有可能在同一平面内,故A错误;
B.苯乙烯分子中有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,聚苯乙烯分子中没有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.苯乙烯是纯净物,而聚苯乙烯是聚合物,是混合物,故C错误;
D.苯乙烯聚合时,碳碳双键断开后彼此连接成长链高聚物,聚苯乙烯的结构简式可写为 ,故D正确;
故选D。
题型02 加成聚合反应(加聚反应)
1.定义:在一定条件下,通过相互加成的方式连接成链状的高分子的反应称为加成聚合反应,简称加聚反应
一定条件下,由含有不饱和键的相对分子质量小的低分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应
2.加成聚合反应的特点
(1)单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物,如:烯、二烯、炔等含不饱和键的有机物
(2)反应只生成高聚物,反应的过程中没有小分子物质生成,原子利用率为100%
(3)聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同
(4)聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍
3.加聚产物的书写
加聚反应本质上是加成反应,在书写加聚产物时要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链,写在主链的垂直位置上
4.加聚反应的常见类型
(1)一种烯烃单体的聚合反应:
乙烯加聚
丙烯加聚
丙烯酸加聚
(2)一种二烯烃单体的聚合反应:
1,3-丁二烯加聚
天然橡胶的合成
(3)不同烯烃的聚合(共聚)反应:
乙烯、丙烯(1∶1)共聚
(4)烯烃和二烯烃的聚合反应:
丙烯与1,3-丁二烯(1∶1)共聚
(5)碳碳三键的加聚反应
HC≡CH加聚
5.加聚产物单体的判断方法
总的原则:聚合物主链上无双键,两个碳原子为一单元,单键变双键,单烯烃即可被还原;聚合物主链上有双键,四个碳原子为一单元,双键在中间,单、双键互变,二烯即可被还原
(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其单体必为一种,将两个半键闭合即得对应单体
如:的单体是CH2==CH-CH3
(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为两种。以两个碳原子为单元断开,然后分别将两个半键闭合即得对应单体
如:的单体是CH2==CH2和CH3-CH==CH2
(3)凡链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键()结构的聚合物,双键前后各两个碳原子划线断开,形成共轭二烯烃结构,其规律是“见双键,四个碳;无双键,两个碳”,划线断开。然后将单键变双键,双键变单键即得对应单体
如:的单体是CH2==CH-CH==CH2和
(4)凡链节主链上有多个碳原子(n>2),且含有碳碳双键的聚合物,若采用“见双键,四个碳”的断键方式,链节主链两边分别剩下1个碳原子,无法构成含双键的单体时,则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应
如:的单体是CH≡CH、CH2==CH2、
【典例2】(2026·辽宁·一模)有机物R的聚合产物具有“化学可循环性”以及“可修饰性”,可用于制备生物医用材料。已知R有如下反应:
下列说法错误的是
A.R生成P的反应类型是加聚反应 B.R生成Q的反应类型为缩聚反应
C.P和Q均可以通过化学反应形成网状结构 D.P、R、Q均含有酯基
【答案】B
【详解】
A.结合P、R、Q结构简式和逆合成分析法,R的结构简式为,所以R生成P的反应类型为加聚反应,A正确;
B.R生成Q的反应,没有小分子产生,所以不是缩聚反应(开环聚合反应),B错误;
C.通过R生成P和R生成Q的反应可知,P可以继续发生开环聚合反应,Q也可以发生加聚反应,二者都可以生成网状结构高分子,C正确;
D.通过结构简式判断,R、P、Q都含有酯基,D正确;
故答案选B。
1.(24-25高二下·辽宁大连·期末)下列化学用语描述错误的是
A.为非极性分子
B.的名称是邻甲基苯甲酸
C.羟甲基苯酚分子中最多有14个原子共平面
D.聚乙炔的结构简式是:
【答案】C
【详解】A.乙炔(C2H2)分子中的碳原子通过三键相连,整个分子是对称的,因此是非极性分子,故A正确;
B.给定结构的化合物名称是邻甲基苯甲酸,符合命名规则,故B正确;
C.羟甲基苯酚包含一个苯环、一个羟基(-OH)和一个羟甲基(-CH2OH)基团,苯环是平面结构,饱和碳原子是四面体结构,则羟甲基苯酚分子中最多有15个原子共平面,包括苯环上的6个碳原子、2个羟基上的原子、以及与苯环直接相连的原子,故C错误;
D.聚乙炔的结构简式是,故D正确;
故选:C。
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是
A.Ⅰ有2种官能团 B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
C.常温下Ⅱ为固态 D.该反应为缩聚反应
【答案】C
【详解】A.由Ⅰ的结构可知,其含有碳碳双键,酯基,氰基三种官能团,A错误;
B.Ⅱ为高分子聚合物,含有酯基和氰基,氰基遇水不会水解,需要再一定条件下才能水解,所以遇水不会溶解,B错误;
C.Ⅱ为高分子聚合物,相对分子质量较高,导致熔点较高,常温下为固态,C正确;
D.根据Ⅰ转化为Ⅱ的结构分析,双键断开,且没有小分子生成,发生加聚反应,D错误;
故选C。
3.(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)下列说法正确的是
A.医用口罩的过滤层主要材质是聚丙烯其结构简式为
B.的系统命名为:甲基丁炔
C.分子的空间结构模型:
D.顺式聚异戊二烯的结构简式:
【答案】D
【详解】
A.聚丙烯结构简式,故A错误;
B.含有碳碳三键的主链有4个碳原子,3号碳上有1个甲基,1和2号碳上有碳碳三键,名称为3-甲基-1-丁炔,故B错误;
C.O3分子中心O原子价层电子对数为:,有1对孤电子对,分子呈V形,为VSEPR模型结构,故C错误;
D.异戊二烯发生1,4加聚反应生成聚异戊二烯,顺式聚异戊二烯的结构简式为:,故D正确;
故答案选D。
题型03 缩合聚合反应
1.定义:由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应)
2.缩聚反应的特点
(1)单体分子中至少含有两个官能团(如-OH、-COOH、-NH2、-X等)
(2)缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成
(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同
(4)缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,如:
3.缩聚产物的书写
(1)书写缩聚物的结构简式时,要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,而加聚物的端基不确定,通常用横线“-”表示。如:
(2)书写缩聚反应的方程式时,单体的计量数与缩聚物结构简式的小角标要一致;要注意小分子的计量数。一般由一种单体进行的缩聚反应,生成小分子的计量数为n-1;由两种单体进行的缩聚反应,生成小分子的计量数为2n-1
4.缩聚反应的常见类型
(1)聚酯类(-OH与-COOH间的缩聚)
羟基酸缩聚
(乳酸缩聚)
醇酸缩聚(乙二酸和乙二醇缩聚)
(2)聚氨基酸类 (-NH2与-COOH间的缩聚)
羟基酸缩聚
(乳酸缩聚)
(3)胺酸缩聚 (-NH2与-COOH间的缩聚)——H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH缩聚:
(4)酚醛树脂类——苯酚和甲醛缩聚
5.缩聚产物单体的判断方法
总的原则:链节上存在或或结构的聚合物为缩聚产物。缩聚产物寻找单体的方法为:将链节上的或水解,在上补充-OH形成-COOH,在-O-或-NH-上补充H,形成-OH或-NH2,即可得到对应单体
(1)若链节中含有以下结构,、、,其单体必为一种,去掉中括号和n即为单体,如:的单体为HO-CH2CH2-OH,的单体为
HO-CH2CH2-COOH
(2)若链节中含有部分,则单体为羧酸和醇,将中C-O单键断开,去掉中括号和n,左边加羟基,右边加氢即为单体
如:的单体为HOOC-COOH和HOCH2CH2OH
(3)若链节中含有部分,则单体一般为氨基酸,将中C-N单键断开,去掉中括号和n,
左边加羟基,右边加氢即为单体
如:的单体为H2NCH2COOH和
(4)凡链节中含有酚羟基的结构,单体一般为酚和醛,如:的单体为和HCHO
【典例3】(24-25高二下·辽宁·期末)合成聚合物P,将反应物一次全部加入密闭的反应釜中,转化过程包含三个阶段,第一阶段最先发生,速率最快,第二阶段、第三阶段依次发生,速率逐渐减慢。
下列说法错误的是
A.第一阶段中伴随着酰胺基的破坏和形成
B.若升高温度,第二阶段的反应速率增加程度最大
C.聚合物P中含有3种官能团
D.取聚合物P在酸性条件下完全水解,最多得
【答案】B
【详解】A.第一阶段,酰胺基中的C-N键断裂,有N-O键形成从而形成酰胺基,故A正确;
B.转化过程中第一阶段速率最快,说明活化能最小,第二阶段、第三阶段速率逐渐减慢,说明第三阶段活化能最大,因此若升高温度,第三阶段的反应速率增加程度最大,故B错误;
C.聚合物P中含有3种官能团,酯基、羟基、酰胺基,故C正确;
D.由反应历程可知,主要在第三阶段参与反应,因此聚合物P在酸性条件下完全水解,最多得,故D正确;
故选B。
1.(2025·黑龙江·一模)尼龙-66因良好的耐热性和耐油性广泛应用于汽车发动机周围机械零件和易受热电子电气制品零部件制造。尼龙-66结构如下图,下列说法正确的是
A.可用己酸和己胺通过加聚反应制备
B.尼龙-66的重复单元中含有3种官能团
C.1 mol该高分子最多能和n mol NaOH反应
D.每生成1 mol该高分子,同时生成(2n-1) mol H2O
【答案】D
【详解】A.根据尼龙-66分子结构可知:该物质是由己二酸HOOC(CH2)4COOH和己二胺H2N-CH2(CH2)4CH2-NH2通过缩聚反应制备,A错误;
B.尼龙-66的重复单元中只含有 这1种官能团,B错误;
C.根据尼龙-66分子结构可知:在1 mol该高分子化合物分子中含有n mol-COOH和n mol能够与NaOH发生反应,由于1个-COOH能够反应消耗1个NaOH,1个反应消耗1个NaOH,故n mol-COOH和n mol与NaOH发生反应消耗 2n molNaOH,即1 mol该高分子最多能和2n mol NaOH反应,C错误;
D.要生成1 mol该高分子,就会由n mol HOOC(CH2)4COOH与n mol H2N-CH2(CH2)4CH2-NH2发生缩聚反应产生1 mol该高分子中的(2n-1) mol,同时生成(2n-1) mol H2O,D正确;
故合理选项是D。
2.(23-24高二下·辽宁·阶段练习)科学家成功制得新型可循环高分子材料,其合成路线如图所示。下列说法正确的是
A.反应①中,标记*的碳原子被氧化
B.反应②的类型为缩聚反应
C.聚合物Ⅰ可以通过水解反应降解为小分子
D.聚合物Ⅰ与聚合物Ⅱ均可通过适当的化学反应形成网状结构的高分子材料
【答案】D
【详解】A.锌为还原剂,所以标记*的碳原子因为引入锌,被还原,故A错误;
B.缩聚反应要求有小分子脱去,反应②聚合时没有小分子脱去,因此不属于缩聚反应,故B错误;
C.聚合物Ⅰ水解后只是链节中官能团种类发生转变,但仍是高分子化合物,因此不能通过水解反应降解为小分子,故C错误;
D.聚合物Ⅰ含有酯基,聚合物Ⅱ含有碳碳双键,两者均可通过当的化学反应,通过加成反应,形成网状结构的高分子材料,故D正确;
答案选D。
3.(23-24高三上·辽宁沈阳·期中)下列化学用语的表达错误的是
A.分子的VSEPR模型:四面体形
B.用离子方程式表示溶于烧碱溶液:
C.甲烷分子中C-H之间的键为键
D.用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
【答案】D
【详解】A. 中S原子价层电子对数为3+=4,分子的VSEPR模型:四面体形,故A正确;
B. 中铝原子有一个空轨道,可与氢氧根离子形成配位键,用离子方程式表示溶于烧碱溶液:,故B正确;
C. 甲烷分子中碳为sp3杂化,C-H之间的键为键,故C正确;
D. 尿素和甲醛制备线型脲醛树脂时,两者按物质的量之比为1∶2反应,生成(n-1)个水,化学方程式为,故D错误;
故选:D。
题型04 加聚反应和缩聚反应的比较
加聚反应
缩聚反应
相同
①单体是相对分子质量小的有机物;②生成物有高分子化合物;③单体可相同,也可不相同
单体结构
单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)
单体为含有两个或两个以上官能团(如-OH、-X、-COOH、-NH2等)的化合物
单体种类
含碳碳双键或碳碳三键的有机物等
酚和醛,二元醇、二元酸、氨基酸
反应机理
反应发生在不饱和键上
反应发生在不同的官能团之间
聚合方式
通过不饱和键上的加成连接
通过缩合脱去小分子而连接
反应特点
单体中含有不饱和键是加聚反应的必要条件,打开不饱和键,相互连成长碳链
单体通常含有两个或两个以上能够相互作用的官能团,如-NH2、-OH、-COOH;官能团与官能团间缩去一个小分子,逐步缩合
生成物
只生成高聚物,没有副产物产生
生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、HCl等)
聚合物特征
高聚物与单体具有相同的组成
高聚物和单体具有不同的组成
高分子相对分子质量
是单体相对分子质量的整数倍,即:r=Mr(单体)×n(聚合度)
是单体的相对分子质量与缩去分子(小分子)的相对分子质量之差的n倍,即:r<[Mr(单体)×n(聚合度)]
【典例4】(24-25高二下·辽宁·期末)PET塑料是目前化工领域最主要的合成原材料,一种合成PET的方法如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为加聚反应 B.BHET能发生水解反应和消去反应
C.EG为 D.PET可用于长时间保存强酸、强碱性物质
【答案】B
【分析】该反应的产物除聚合物外还有小分子,为缩聚反应,根据质量守恒定律,为。
【详解】A.根据分析,该反应为缩聚反应,A错误;
B.含有酯基,能发生水解反应,与羟基相连的碳的相邻碳上有氢原子,能发生消去反应,B正确;
C.根据分析,为,C错误;
D.含有酯基,在强酸、强碱性环境中会水解,因此不能用于长时间保存强酸、强碱性物质,D错误;
故选B。
1.(23-24高二下·辽宁鞍山·期末)高分子M和N的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A.物质A中含有一种官能团
B.试剂B为
C.反应①为加聚反应,反应②为缩聚反应
D.用甘油(丙三醇)代替试剂B,可得到网状结构的高分子
【答案】A
【分析】
由M的结构简式,可知HOOC−CH=CH−COOH脱水生成A为,A中含碳碳双键,发生加聚反应生成M;由N的结构简式可知,HOOC−CH=CH−COOH与HOCH2CH2OH发生缩聚反应生成N,故B的结构简式为HOCH2CH2OH;
【详解】
A.A为,含有碳碳双键和酯基,A错误;
B.由分析可知,试剂B为,B正确;
C.A中含碳碳双键,发生加聚反应生成M,反应①为加聚反应;HOOC−CH=CH−COOH与HOCH2CH2OH发生反应生成N,反应②除生成高聚物外还有小分子物质水生成,该反应类型为缩聚反应,故反应②为缩聚反应,C正确;
D.用甘油(丙三醇)代替试剂乙二醇,甘油中3个羟基都可以发生酯化反应,可得到网状结构的高分子,D正确;
故选A。
2.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物,为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如图下列说法错误的是
A.反应①中有氮元素的单质生成
B.反应②的副产物不可能是网状结构的高分子
C.在酸性或碱性的水溶液中,聚合物P的溶解程度比在水中的大
D.反应②中聚合物和E的化学计量数之比为2:n
【答案】B
【分析】根据反应①前后两个物质的结构简式,结合质量守恒,可以推出反应①的反应方程式为:
n+nN2↑,根据反应②前后两个物质的结构简式,可以推出反应②的反应方程式为: + →+n;据此作答。
【详解】A.根据分析,反应①中有氮气生成,A正确;
B.反应②的副产物是聚合物,是网状结构的高分子, B错误;
C.在酸性或碱性条件下,聚合物P所含官能团易与水发生水解反应,生成氨基和羧基,故在酸性或碱性的水溶液中聚合物P的溶解程度比在水中的大,C正确;
D.根据分析,E为,则反应②中聚合物和E的化学计量数之比为2:n,D正确;
故选B。
3.(23-24高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关上述化合物说法错误的是
A.Y和Z中均存在顺反异构现象
B.X、Y、Z三种物质被酸性KMnO4溶液氧化后的产物相同
C.Y既可以发生加聚反应又可以发生缩聚反应
D.X和Y均能使溴水褪色且原理相同
【答案】D
【详解】A.Y和Z碳碳双键碳原子上的氢原子在同侧是顺式结构,在两侧则是反式结构,故A正确;
B.X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应,苯环上的支链碳原子被氧化成羧基,三者均存在两条支链且处于苯环的对位,故反应所得芳香族化合物相同,均为 ,故B正确;
C.Y分子中含有碳碳双键可以发生加聚反应,Y分子中同时含有羟基、羧基也可以发生缩聚反应,故C正确;
D.X含醛基,能被溴水氧化使溴水褪色,Y能与溴水发生加成反应使溴水褪色,二者褪色原理不同,故D错误;
答案选D。
/
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